膳食纖維的物理作用及其生理功能

程 音

（河南護(hù)理職業(yè)學(xué)院，河南安陽(yáng)455001）

1 膳食纖維的概念

膳食纖維(Dietary fiber，DF)是谷、豆等植物性食物中不能被胃腸道消化酶所消化，且不被吸收利用的多糖。隨著植物的成熟，DF含量逐漸成熟增多，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、樹(shù)膠、果膠等。膳食纖維非單一實(shí)體物質(zhì)，它是多種復(fù)雜的有機(jī)化合物。在人體內(nèi)的攝入量明顯高于維生素、礦物質(zhì)等微量營(yíng)養(yǎng)素推薦攝入量（RNI）。50年前營(yíng)養(yǎng)學(xué)中只有“粗纖維”概念，近20年來(lái)越來(lái)越多研究發(fā)現(xiàn)這種“粗纖維”攝入量不足與人體很多疾病密切相關(guān)，它在預(yù)防某些疾病方面作用顯著，后更名為“膳食纖維”。從20世紀(jì)60年代初被第一次命名至今，已經(jīng)被重新定義了很多次，但至今尚無(wú)準(zhǔn)確定義。近年來(lái)，這種名為膳食纖維的特殊的碳水化合物已成為各個(gè)相關(guān)專業(yè)研究的重要課題之一，它被稱為人類的“第七大營(yíng)養(yǎng)素”，有“物理掃帚”、“腸道清道夫”等美譽(yù)。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)提出：成年人DF的RNI為30g/d，可有效調(diào)節(jié)血糖、血脂和蛋白水平，控制體重、預(yù)防便秘、冠心病、糖尿病等多種代謝性疾病。

2 提取方法

膳食纖維來(lái)源不同，加工方式不同，直接影響其色澤、味道等感官性狀，同時(shí)也影響其物理特性和生理功能。常用的DF的提取方法有5種：酶提取法、粗提法、化學(xué)分離法、膜分離法和發(fā)酵法[1]。

①酶提取法該法是原料洗凈、干燥、粉碎過(guò)篩備用。采用淀粉酶、阿拉伯聚糖酶、還原糖去除原料中淀粉；用蛋白酶去除原料中蛋白；再用乙醇洗滌沉淀；反復(fù)洗滌、脫水、干燥獲得成品DF。此法提取條件嚴(yán)格，費(fèi)用高，制得成品較為純凈，可用于提取淀粉、蛋白質(zhì)含量高的原料。②粗提法從大豆豆渣等原料中提取DF的方法，將原料粉碎過(guò)篩（100目左右），制成均漿，加復(fù)合酶進(jìn)行酶解反應(yīng)，脫脂脫蛋白，將水解產(chǎn)物反復(fù)洗滌后脫水，盡可能提高DF提取率。最后烘干，得粉末狀DF。可利用壓片工藝制成DF含片。③化學(xué)分離法主要包括堿法、酸法、絮凝劑法和直接水提法等。該法是將粗產(chǎn)品干燥粉碎，再用化學(xué)試劑從粗產(chǎn)品中提取DF。此法簡(jiǎn)捷快速，純度較低，色澤較差，不易漂白。④膜分離法不同來(lái)源DF的分子量不同，該法是利用選擇性透過(guò)膜，借助化學(xué)位差或借助外界能量，將粗產(chǎn)品進(jìn)行分離、提純、濃縮。此法技術(shù)水平要求較高，高效節(jié)能，易于操作，區(qū)別于傳統(tǒng)分離技術(shù)，有望工業(yè)化生產(chǎn)。⑤發(fā)酵法該法是指選用合適的菌種（如保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌等），利用發(fā)酵技術(shù)提取DF，多次水洗，直至PH試紙測(cè)試為中性后濃縮干燥后即得到DF。發(fā)酵法避免了酸堿法對(duì)DF持水性和膨脹力的影響。

3 膳食纖維的物理作用

膳食纖維在人體中的作用機(jī)制和影響因素見(jiàn)表1。

4 膳食纖維的生理功能

大量的研究證實(shí)，適當(dāng)?shù)纳攀忱w維的攝入（見(jiàn)表2）可以降低許多疾病的發(fā)生，延緩并發(fā)癥的發(fā)展[4]。而我國(guó)實(shí)際國(guó)情卻是，每人DF僅為13.3g/d；北上廣深等一線城市居民的每人DF＜10g/d，攝入量極為缺乏。目前我國(guó)食品加工業(yè)迅猛發(fā)展，DF攝入量呈逐步下降趨勢(shì)，也是“文明病”高發(fā)的重要原因之一。

表2 國(guó)際組織有關(guān)DF日推薦攝入量

4.1 控制體重

體重增加是肥胖的典型特征之一，控制體重有效的方法是增加能量的消耗，減少能量攝入。DF可以干擾能量代謝而起到控制體重的作用。DF可以占據(jù)飲食中的營(yíng)養(yǎng)素和能量，從而減少其他更多食物的攝入；再加上DF能量低，其分解產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)低于其他產(chǎn)能營(yíng)養(yǎng)素；DF增加口腔咀嚼時(shí)間，降低進(jìn)食速度；DF的持水性和膨脹性增加機(jī)體飽腹感；DF對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪和葡萄糖的黏附作用可降低小腸對(duì)糖脂的吸收和代謝效率，從而減少能量，對(duì)減重有很大的幫助。

4.2 調(diào)節(jié)血糖

目前，中國(guó)糖尿病患者人數(shù)超過(guò)九千萬(wàn)（這一數(shù)字還未包含已患有糖尿病卻未做體檢的人群），數(shù)量居世界第一。糖尿病的發(fā)生與膳食結(jié)構(gòu)和飲食習(xí)慣有密切聯(lián)系。很多專家學(xué)者研究證實(shí)，DF攝入量少是高血糖甚至糖尿病的危險(xiǎn)因素之一。DF在2型糖尿病降血糖方面作用明顯，也是輔助治療2型糖尿病的重要方法。DF的持水性、膨脹性可增強(qiáng)飽腹感，從而減少其他高能量高脂肪食物的攝入，減少總能量攝入。DF能在小腸形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使小腸內(nèi)容物形成凝膠，阻礙葡萄糖擴(kuò)散，抑制葡萄糖消化吸收，胃排空的速度降低，抑制糖異生，增加胰島素敏感性，防治餐后血糖急劇上升，從而達(dá)到穩(wěn)定餐后血糖的效果[5]。

4.3 膳食纖維的降血脂作用

大量研究表明，血脂異常是引起心血管疾病的危險(xiǎn)因素之一。DF對(duì)膽固醇和膽汁酸吸附力很強(qiáng)，可抑制脂肪的消化和吸收，促進(jìn)血脂和脂蛋白的正常運(yùn)行，還可促進(jìn)其排出，從而達(dá)到改善脂代謝，預(yù)防脂肪肝、痛風(fēng)、冠心病的發(fā)生。與此同時(shí)，DF被微生物發(fā)酵后產(chǎn)物可促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)、抑制膽固醇合成。此外，DF通過(guò)改變脂肪酶活性改善應(yīng)激反應(yīng)和炎癥機(jī)制，從而影響脂代謝等[6]。

4.4 增加腸道功能，改善腸道菌群

DF較強(qiáng)的持水性、吸附性、離子交換作用可以和其他食物形成較多凝膠物質(zhì)，促進(jìn)胃腸道蠕動(dòng)，增加糞便的質(zhì)量和體積，機(jī)械性地刺激腸壁引起便意，使糞便柔軟，排除腸道內(nèi)大量的毒素，微生物發(fā)酵產(chǎn)生氣體（二氧化碳、甲烷等），產(chǎn)生脂肪酸也能促進(jìn)排便，縮短食物殘?jiān)谀c內(nèi)的通過(guò)時(shí)間，防止便秘。此外，適當(dāng)?shù)腄F的攝入可以促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)，抑制有害菌的繁殖。

4.5 改善口腔功能，提高機(jī)體免疫力

精糧攝入量增多，粗糧攝入量少，牙齒的咀嚼機(jī)會(huì)少，口腔肌肉和牙周得不到足夠的鍛煉，出現(xiàn)牙周萎縮以及齲齒的概率增加。提高膳食中的DF攝入比例，增加口腔肌肉活動(dòng)、牙齒咀嚼的機(jī)會(huì)，并增加其緩沖酸堿的能力，減少附著于牙齒上的食物，從而提高口腔保健功能。此外，飲食中如果長(zhǎng)期缺乏DF，會(huì)使腸道的蠕動(dòng)遲緩，而血液必須強(qiáng)迫進(jìn)入腸壁，致使局部壓力增加，增加靜脈曲張的風(fēng)險(xiǎn)。DF中的多糖可增加免疫細(xì)胞的數(shù)量，提高免疫力。

綜上所述，大家可以根據(jù)自己日常攝入食物的總量來(lái)大概估計(jì)DF得攝入量，可以選擇多吃一些蔬菜、水果等富含膳食纖維的食物（菠菜、西藍(lán)花、蕨菜、辣椒、筍干、蘋(píng)果、鴨梨等），提高膳食纖維的攝入量，充分利用DF的物理作用和生理功能，提高生活質(zhì)量，保障健康，延長(zhǎng)生命。讓食物成為你的藥物，而不是讓藥物成為你的食物。